内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中考试
高二物理试题
分值:100分 考试时间:75分钟
一、单选题每题4分共28分
1. 下列说法正确的是( )
A. 简谐运动是一种匀变速直线运动
B. 物体做机械振动时的振动图像都满足正弦规律
C. 物体做受迫振动达到稳定状态时,振动频率等于驱动力的频率
D. 物体做阻尼振动时,随着振幅的减小,频率也不断减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.简谐运动的加速度时刻变化,不是匀变速运动,故A错误;
B.物体做简谐运动时的振动图像都满足正弦规律,故B错误;
C.物体做受迫振动达到稳定状态时,振动频率等于驱动力的频率,故C正确;
D.物体做阻尼振动时,振幅逐渐减小,周期不变,频率不变,故D错误。
故选C。
2. 中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”,从物理学的角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中时两种不同频率的单色光,则两光( )
A. 在同种玻璃种传播,光的传播速度一定大于光
B. 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,光侧移量大
C. 分别照射同一介质,介质对光的折射率大于对光的折射率
D. 以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是光
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,光线a的折射率大于b,根据
可以确定a光在同种玻璃中速度小于b光,故A错误;
B.以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大,则a光侧移量较大,故B错误;
C.分别照射同一介质,介质对光的折射率大于对光的折射率,C正确;
D.根据
折射率越大,越容易发生全反射,在水外越不容易看到,即以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是b光,D错误。
故选C。
3. 某人在一静止的小船上练习射击,人在船头,靶在船尾,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,水的阻力不计,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】系统(船、人、枪、靶、所有子弹)水平方向不受外力,动量守恒,初始总动量为0。
设发射每颗子弹时,船(含剩余颗子弹)后退速度大小为,子弹对地速度大小为,由动量守恒得:
子弹打到靶的时间为,此过程子弹对地位移为,船后退位移为 ,两者相对位移为枪口到靶的距离,故
联立两式解得单次发射子弹船后退距离
共发射颗子弹,且每次发射前,前一颗子弹已射入靶中,每次后退距离相同,总后退距离。
故选C。
4. 如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 在时有正向最大加速度的是乙摆
B. 甲摆的机械能比乙摆的机械能大
C. 甲摆的振幅是乙摆振幅的3倍
D. 甲摆的摆长比乙摆的摆长大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在时,甲摆的位移等于零,加速度等于零;在时,乙摆的位移为负最大,加速度为正最大,所以在时,有正向最大加速度的是乙摆,A正确;
B.两个单摆摆球的质量未知,无法比较两个单摆的机械能,B错误;
C.甲摆的振幅是6cm,乙摆的振幅是3cm,甲摆的振幅是乙摆振幅的2倍,C错误;
D.根据 ,两个单摆的周期相等,都等于4s,所以甲摆的摆长等于乙摆的摆长,D错误。
故选A。
5. 生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风,其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图丙表示的是理想情况下的降噪过程,实线表示环境噪声,虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波。则( )
A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理,P点振动加强
B. 降噪过程应用了声波的衍射原理,使噪声无法从外面进入耳麦
C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
【答案】C
【解析】
【详解】C.由于传播介质相同,所以降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等,故C正确;
AB.由题图丙可知,降噪声波与环境声波波长相等,则频率相同,叠加时产生稳定干涉,又由于两列声波等幅反相,所以能使振幅减为零,从而起到降噪作用,两列声波使P点的振动方向相反,所以P点为振动减弱点,故AB错误;
D.P点并不随波的传播方向移动,故D错误。
故选C。
6. 甲、乙两球质量分别是1kg、2kg,在光滑水平面上沿同一直线运动,速度分别是、。甲追上乙发生正碰,碰后各自的速度、可能取值有( )
A.
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】碰撞前系统动量为
碰撞前系统总动能为
A.若碰撞后两球共速,根据动量守恒可得
解得
故A错误;
B.若,,则碰撞后系统动量为
碰撞后系统总动能为
不满足碰撞过程总动能不增加原则,故B错误;
C.若,,碰后甲的速度与乙的速度同向,且大于乙的速度,不满足碰撞后速度合理性,故C错误;
D.若,,则碰撞后系统动量为
碰撞后系统总动能为
故D正确。
故选D。
7. 下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向,其中图示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,可得:
A、电流与磁场方向平行,没有安培力,故A错误;
B、安培力的方向是垂直导体棒向下的,故B错误;
C、安培力的方向是垂直导体棒向上的,故C正确;
D、电流方向与磁场方向在同一直线上,不受安培力作用,故D错误.故选C.
点睛:根据左手定则直接判断即可,凡是判断力的方向都是用左手,要熟练掌握,是一道考查基础的好题目.
二、多选题每题;每题6分,少选得3分 共18分
8. 如图,质量为、长为 的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿 正方向的电流,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为 .则磁感应强度方向和大小可能为
A. 正向, B. 正向,
C. 负向, D. 沿悬线向上,
【答案】BC
【解析】
【详解】试题分析:磁感应强度方向为z正方向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y负方向,则导体不可能处于平衡状态,选项A错误;磁感应强度方向为y正向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z正方向,此时细线的拉力为零,由平衡条件得:BIL=mg,解得:B=,选项B正确;磁感应强度方向为z负向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y正方向,由平衡条件得:BILcosθ=mgsinθ,解得:B=,选项C正确; 当沿悬线向上时,由左手定则可知,安培力垂直于导线斜向左下方,导体不可能处于平衡状态,选项D错误;故选BC.
考点:物体的平衡;安培力;左手定则
【名师点睛】此题是物体的平衡及安培力的方向判断问题;左手定则和右手定则一定要区分开,如果是和力有关的则全依靠左手定则,即关于力的用左手,其他的(一般用于判断感应电流方向)用右手定则;注意立体图形和平面图形的转化.
9. 有甲、乙、丙、丁四列简谐波同时沿轴正方向传播,波速分别是、、、,、是轴上所给定的两点,且。在时刻,、两点间四列波的波形分别如图所示,则由该时刻起( )
A. 波长最长的是丙,波长最短的是乙
B. 频率最高的是乙,频率最低的是丙
C. 关于点第一次到达波峰,最先是乙,最后是甲
D. 关于点第一次到达波谷,最先是乙,最后是甲
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图可知,四列波的波长分别为
故波长最长的是丙,波长最短的是乙,故A正确;
B.根据
可得频率分别为
故频率最高的是丁,频率最低的是甲,故B错误;
C.根据
得四列波的周期为
根据平移法可知在t时刻甲乙丙中a点向上振动,丁中a点向下振动,由该时刻起a点第一次出现波峰的时间分别为
故关于a点第一次到达波峰,最先是乙,最后是甲,故C正确;
D.同理可知在t时刻甲乙丁中b点向上振动,丙中b点向下振动,由该时刻起b点第一次出现波谷的时间分别为
故关于b点第一次到达波谷,最先是丁,最后是甲,故D错误。
故选AC。
10. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O~D过程中以下描述错误的是( )
A. 线圈中O时刻感应电动势最大
B. 线圈中D时刻感应电动势为零
C. 线圈中D时刻感应电动势最大
D. 线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4V
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.线圈中O时刻切线斜率最大,即磁通量的变化率为最大,则感应电动势最大;线圈中D时刻磁通量的变化率为零,则感应电动势为零,故AB正确,C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律得
故D正确;
由于本题选择错误的,故选C。
三、实验题每空2分共12分
11. 如图1所示,在“验证动量守恒定律”的实验中,先让A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在斜槽轨道末端,让A球仍从位置S由静止滚下,与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。
(1)实验中,通过测量小球_________间接地表示小球碰撞前后的速度;
A.开始释放的高度h B.抛出点距地面的高度H C.做平抛运动的水平距离
(2)以下提供的器材中,本实验必须使用的是_________
A.刻度尺 B.天平 C.秒表
(3)关于该实验的注意事项,下列说法正确的是_________
A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.上述实验过程中白纸不能移动 D.两小球A、B半径相同
(4)设A球质量为m1、B球的质量为m2。实验时,若斜槽轨道光滑、两小球发生弹性碰撞,且,小球落点用图2中的C、D、E表示,满足关系__________________,可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。
【答案】 ①. C ②. AB##BA ③. BCD ④.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,通过平抛运动的规律,得出小球对的速度,由于平抛运动的高度相同,即可通过小球平抛运动的射程,间接表示速度的大小,故C正确,AB错误;
(2)[2]由于需要测量小球平抛运动的射程,则需要刻度尺,以及需要测量小球的质量,则需要天平,故选AB。
(3)[3]实验中,斜槽轨道不一定需要光滑,但是斜槽末端必须水平,保证小球做平抛运动,实验中,复写纸和白纸的位置不可以移动,为保证是正碰,两小球的半径必须相同,故BCD正确,A错误;
(4)[4]实验时,若斜槽轨道光滑、两小球发生弹性碰撞,且,根据机械能守恒有
动量守恒有
联立可得
由于,可知
为负值,的绝对值小于,可知碰撞前球对应的水平位移为OE,碰撞后球对应的水平位移为OC,碰撞后B球对应的水平位移为OD,所以当满足
可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。
12. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中,
(1)如图1所示,将实验仪器按要求安装在光具座上,小光同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后,在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹,但条纹间距变宽。以下改动可能会实现这个效果的是( )
A. 仅将滤光片向右移动靠近单缝 B. 仅将像屏向左移动少许
C. 仅将绿色滤光片换成红色滤光片 D. 仅将像屏向右移动少许
(2)如图2所示,在测量过程中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数x1=1.670mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第4条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数x4=___________mm。
【答案】(1)CD (2)8.600
【解析】
【小问1详解】
根据条纹间距表达式,条纹间距∆x变大,则
A.移动滤光片对条纹间距无影响,A错误;
B.仅将像屏向左移动少许,则l减小,条纹间距减小,B错误;
C.仅将绿色滤光片换成红色滤光片,波长变大,则条纹间距变大,C正确;
D.仅将像屏向右移动少许,则l变大,条纹间距变大,D正确。
故选CD。
【小问2详解】
图中手轮上的示数x4=8.5mm+0.01mm×10.0=8.600mm
四、计算题(13题12分,14题12分,15题18分共42分)
13. 如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量B的质量滑块A的左端栓接有轻质弹簧。现使滑块A以v₀=5m/s的速度水平向左运动,A、B始终在一条直线上,整个过程弹簧没有超过弹性限度。试求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)B与弹簧分离时,A与B各自的速度。
【答案】(1)15J;(2);见解析
【解析】
【详解】(1)当弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大,此时滑块A和B的速度相同,选取向左为正方向,根据动量守恒定律
解得
根据机械能守恒定律,知弹簧的最大弹性势能等于滑块A、B损失的动能,为
解得
(2)当A、B分离时,滑块B的速度最大,由动量守恒和能量守恒定律得
解得
故滑块A速度大小为1m/s,方向水平向右、滑块B速度大小为4m/s,方向水平向左。
14. 如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.
【答案】
【解析】
【详解】金属棒通电后,闭合回路电流
导体棒受到安培力
根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下
开关闭合前
开关闭合后
15. 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为且指向右斜上方,如图所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
【答案】(1),
(2),水平向右
【解析】
【小问1详解】
b向a看,其受力分析的侧视图如图所示
根据平衡条件可得,水平方向
竖直方向
又安培力为
电流为
解得
,
【小问2详解】
使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上,则有
又
解得
根据左手定则判定磁场方向水平向右。
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2025-2026学年度第二学期期中考试
高二物理试题
分值:100分 考试时间:75分钟
一、单选题每题4分共28分
1. 下列说法正确的是( )
A. 简谐运动是一种匀变速直线运动
B. 物体做机械振动时的振动图像都满足正弦规律
C. 物体做受迫振动达到稳定状态时,振动频率等于驱动力的频率
D. 物体做阻尼振动时,随着振幅的减小,频率也不断减小
2. 中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”,从物理学的角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中时两种不同频率的单色光,则两光( )
A. 在同种玻璃种传播,光的传播速度一定大于光
B. 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,光侧移量大
C. 分别照射同一介质,介质对光的折射率大于对光的折射率
D. 以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是光
3. 某人在一静止的小船上练习射击,人在船头,靶在船尾,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,水的阻力不计,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 在时有正向最大加速度的是乙摆
B. 甲摆的机械能比乙摆的机械能大
C. 甲摆的振幅是乙摆振幅的3倍
D. 甲摆的摆长比乙摆的摆长大
5. 生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风,其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图丙表示的是理想情况下的降噪过程,实线表示环境噪声,虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波。则( )
A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理,P点振动加强
B. 降噪过程应用了声波的衍射原理,使噪声无法从外面进入耳麦
C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
6. 甲、乙两球质量分别是1kg、2kg,在光滑水平面上沿同一直线运动,速度分别是、。甲追上乙发生正碰,碰后各自的速度、可能取值有( )
A.
B. ,
C. ,
D. ,
7. 下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向,其中图示正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题每题;每题6分,少选得3分 共18分
8. 如图,质量为、长为 的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿 正方向的电流,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为 .则磁感应强度方向和大小可能为
A. 正向, B. 正向,
C. 负向, D. 沿悬线向上,
9. 有甲、乙、丙、丁四列简谐波同时沿轴正方向传播,波速分别是、、、,、是轴上所给定的两点,且。在时刻,、两点间四列波的波形分别如图所示,则由该时刻起( )
A. 波长最长的是丙,波长最短的是乙
B. 频率最高的是乙,频率最低的是丙
C. 关于点第一次到达波峰,最先是乙,最后是甲
D. 关于点第一次到达波谷,最先是乙,最后是甲
10. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O~D过程中以下描述错误的是( )
A. 线圈中O时刻感应电动势最大
B. 线圈中D时刻感应电动势为零
C. 线圈中D时刻感应电动势最大
D. 线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4V
三、实验题每空2分共12分
11. 如图1所示,在“验证动量守恒定律”的实验中,先让A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在斜槽轨道末端,让A球仍从位置S由静止滚下,与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。
(1)实验中,通过测量小球_________间接地表示小球碰撞前后的速度;
A.开始释放的高度h B.抛出点距地面的高度H C.做平抛运动的水平距离
(2)以下提供的器材中,本实验必须使用的是_________
A.刻度尺 B.天平 C.秒表
(3)关于该实验的注意事项,下列说法正确的是_________
A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.上述实验过程中白纸不能移动 D.两小球A、B半径相同
(4)设A球质量为m1、B球的质量为m2。实验时,若斜槽轨道光滑、两小球发生弹性碰撞,且,小球落点用图2中的C、D、E表示,满足关系__________________,可以认为两小球碰撞前后总动量守恒。
12. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中,
(1)如图1所示,将实验仪器按要求安装在光具座上,小光同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后,在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹,但条纹间距变宽。以下改动可能会实现这个效果的是( )
A. 仅将滤光片向右移动靠近单缝 B. 仅将像屏向左移动少许
C. 仅将绿色滤光片换成红色滤光片 D. 仅将像屏向右移动少许
(2)如图2所示,在测量过程中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数x1=1.670mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第4条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数x4=___________mm。
四、计算题(13题12分,14题12分,15题18分共42分)
13. 如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量B的质量滑块A的左端栓接有轻质弹簧。现使滑块A以v₀=5m/s的速度水平向左运动,A、B始终在一条直线上,整个过程弹簧没有超过弹性限度。试求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)B与弹簧分离时,A与B各自的速度。
14. 如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.
15. 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为且指向右斜上方,如图所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
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